uanset arten af det initierende signal bestemmes de cellulære reaktioner ved tilstedeværelsen af receptorer, der specifikt binder signalmolekylerne. Binding af signalmolekyler forårsager en konformationsændring i receptoren, som derefter udløser den efterfølgende signalkaskade. I betragtning af at kemiske signaler kan virke enten ved plasmamembranen eller inden i cytoplasmaet (eller kernen) i målcellen, er det ikke overraskende, at receptorer findes på begge sider af plasmamembranen.,
receptorerne for uigennemtrængelige signalmolekyler er membranspændende proteiner, der inkluderer komponenter både uden for og inde i celleoverfladen. Det ekstracellulære domæne af sådanne receptorer indbefatter bindingsstedet for signalet, mens det intracellulære domæne aktiverer intracellulære signalkaskader, efter at signalet binder. Et stort antal af disse receptorer er blevet identificeret og er grupperet i tre familier defineret af den mekanisme, der bruges til at transducere signalbinding til en cellulær respons (figur 8.4 A-C).
Figur 8.,4
kategorier af cellulære receptorer. Membranimpermeante signalmolekyler kan binde til og aktivere enten kanalbundne receptorer (a), en .ymbundne receptorer (B) eller G-proteinkoblede receptorer (C). Membranpermeant signalmolekyler aktiverer intracellulære (mere…)
Kanalbundne receptorer (også kaldet ligand-gatede ionkanaler) har receptor-og transduceringsfunktionerne som en del af det samme proteinmolekyle., Interaktion af det kemiske signal med receptorens bindingssted forårsager åbning eller lukning af en ionkanalpore i en anden del af det samme molekyle. Den resulterende ionflu.ændrer membranpotentialet i målcellen og kan i nogle tilfælde også føre til indtræden af Ca2+ ioner, der tjener som et andet messenger-signal i cellen. Gode eksempler på sådanne receptorer er neurotransmitterreceptorerne beskrevet i kapitel 7.
en .ymbundne receptorer har også et ekstracellulært bindingssted for kemiske signaler., Det intracellulære domæne af sådanne receptorer er et en .ym, hvis katalytiske aktivitet reguleres af bindingen af et ekstracellulært signal. Det store flertal af disse receptorer er proteinkinaser, ofte tyrosinkinaser, som phosphorylerer intracellulære målproteiner, hvorved den fysiologiske funktion af målcellerne ændres. Bemærkelsesværdige medlemmer af denne gruppe af receptorer inkluderer TRK-familien af neurotrophinreceptorer (se Kapitel 23) og andre receptorer for vækstfaktorer.,G-proteinkoblede receptorer regulerer intracellulære reaktioner ved hjælp af en indirekte mekanisme, der involverer et mellemliggende transducerende molekyle, kaldet de GTP-bindende proteiner (eller G-proteiner). Fordi disse receptorer alle deler det strukturelle træk ved at krydse plasmamembranen syv gange, kaldes de også 7-transmembrane receptorer (eller metabotropiske receptorer; se Kapitel 7). Hundredvis af forskellige g-proteinbundne receptorer er blevet identificeret., Kendte eksempler inkluderer Den β-adrenerge receptor, muscarininc – typen af acetylcholinreceptor, metabotropiske glutamatreceptorer, receptorer for lugtstoffer i det lugtende system og mange typer receptorer for peptidhormoner. Rhodopsin, et lysfølsomt 7-transmembranprotein i retinale fotoreceptorer, er en anden form for G-proteinbundet receptor (se Kapitel 11).
intracellulære receptorer aktiveres af cellepermeant eller lipofile signalmolekyler (figur 8.4 D)., Mange af disse receptorer fører til aktivering af signalkaskader, der producerer nyt mRNA og protein i målcellen. Ofte omfatter sådanne receptorer et receptorprotein bundet til et hæmmende proteinkompleks. Når signalmolekylet binder til receptoren, dissocierer det hæmmende kompleks for at udsætte et DNA-bindende domæne på receptoren. Denne aktiverede form af receptoren kan derefter bevæge sig ind i kernen og direkte interagere med nukleart DNA, hvilket resulterer i ændret transkription. Nogle intracellulære receptorer er primært placeret i cytoplasmaet, mens andre er i kernen., I begge tilfælde, når disse receptorer er aktiveret, kan de påvirke genekspression ved at ændre DNA-transkription.